CN102900082A - 无挤土预制桩植入施工方法 - Google Patents

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张后禅
张雪丽
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Abstract

本发明公开了一种无挤土预制桩植入施工方法，包括以下步骤：1）使用动力头钻机对设计桩位的土层进行切削、搅拌并使土体破坏粉碎，所述被破坏粉碎的土体深度与要植入的预制桩的长度相对应，被破坏粉碎的土体截面面积大于预制桩外侧面的截面面积；2）起吊预制桩，将预制桩对准植入被破坏粉碎的设计桩位土体中。本发明利用动力头钻机对设计桩位的土层原始结构进行结构性的破坏，使植入预制桩的土体被彻底粉碎形成极大的空隙，预制桩利用自身的重量可以在不对周边土体产生挤压的状态下插入到设计深度，因此可以大幅度降低或消除挤土效应产生的不良影响。

Description

无挤土预制桩植入施工方法
技术领域
本发明涉及一种植桩（压桩）方法，具体属于一种无挤土预制桩植入施工方法。
背景技术
传统的预制桩（包括预应力钢筋混凝土空心管桩、预应力钢筋混凝土方桩、截面为其它形状的预应力钢筋混凝土桩、非预应力桩、钢桩等）多年来被广泛地应用在各种不同的工商、民用建筑物的基础中，由于其质量好、强度高，因此实现了较好的社会效益。但是，随着科学技术的发展进步，人们对建筑产品的质量要求越来越高，此时传统的预制桩自身的一些缺陷完全暴露出来，如原材料和加工机械等，此外，预制桩还受到施工技术的限制，因此在预制桩的施工过程中会出现挤土效应的问题，该挤土效应是由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态而产生的。
在沉桩过程中，由于桩自身的体积“占用”了土体原有的空间，使桩四周的土体向四周排开。当桩四周的土体为非饱和土层时，在土体受到挤压时，土体的体积会发生收缩，可以部分消散挤压应力，而当桩四周的土体为饱和软土时，土体受挤压时体积不会收缩或收缩量极小，挤压应力主要通过土体位移来消减，挤土效应则十分明显，因此会造成极大的负面影响。
挤土效应的影响主要表现在：(1)沉桩时，由于桩周土层被压密并挤开，使土体产生垂直方向的隆起和水平方向的位移，可能造成近邻已压入的桩产生上浮，桩端被“悬空”，使桩的承载力达不到设计要求；也会造成桩位偏移和桩身倾斜、翘曲折断等质量事故，甚至会使相邻的建筑物和市政设施发生不均匀变形以致损坏；(2)压桩过程中孔隙水压力升高造成土体破坏，未破坏的土体也会因孔隙水压力的不断传播和消散而蠕变，会导致土体的垂直隆起和水平方向的位移。目前，挤土效应已经极大地影响到预制桩在各行各业中的应用，因此迫切需要能够解决预制桩在施工过程中产生挤土效应问题的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无挤土预制桩植入施工方法，可以显著地降低预制桩在植入过程中产生的挤土效应。
为解决上述技术问题，本发明提供的无挤土的预制桩植桩方法，包括：
1）使用动力头钻机对设计桩位的土层进行切削、搅拌并使土体破坏粉碎，所述被破坏粉碎的土体深度与要植入的预制桩的长度相对应，被破坏粉碎的土体截面面积大于预制桩外侧面的截面面积；
2）起吊预制桩，将预制桩对准植入被破坏粉碎的设计桩位土体中。
在步骤1中，动力头钻机为单轴动力头钻机或多轴动力头钻机。
在步骤2中，采用履带式吊车或压桩机起吊预制桩。
所述预制桩为实心桩，被破坏粉碎的土体截面面积大于实心桩的截面面积。
所述预制桩为空心管桩，被破坏的土体截面面积大于空心管桩的外侧面的截面面积。
本发明利用动力头钻机对设计桩位的土层原始结构进行结构性的破坏，使植入预制桩的土体被彻底粉碎形成极大的空隙，预制桩利用自身的重量可以在不对周边土体产生挤压的状态下插入到设计深度，因此可以大幅度降低或消除挤土效应产生的不良影响。
附图说明
图1是设计桩位的土体示意图；
图2是本发明无挤土预制桩植入施工方法中步骤一的示意图；
图3是本发明无挤土预制桩植入施工方法中步骤二的示意图；
图4是本发明无挤土预制桩植入施工方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的无挤土预制桩植入施工方法是基于将预制桩施工过程中产生的挤土效应减小到最少的原则下发明的，适用于截面为各种形状的预应力钢筋混凝土预制桩、非预应力混凝土桩或钢桩，如图4所示，该方法包括以下步骤：
1）使用单轴或多轴的动力头钻机对设计桩位的土层（如图1所示）进行切削、搅拌并使土体破坏粉碎，如图2所示，优选的，动力头钻机的钻头的截面积大于预制桩的外侧面截面面积；被破坏粉碎的土体深度与要植入的预制桩的长度相对应，被破坏粉碎的土体截面面积大于预制桩外侧面的截面面积；
2）使用履带式吊车或者常规的压桩机起吊预制桩，如图3所示，将预制桩对准并缓慢植入被破坏粉碎的设计桩位土体中，直至达到预定位置。
当预制桩为实心桩，被破坏粉碎的土体截面面积大于实心桩的截面面积。
当预制桩为空心管桩，被破坏的土体截面面积大于空心管桩的外侧面的截面面积。
本发明中，由于设计桩位的土层原始结构已被单轴或者多轴动力头钻机钻头彻底粉碎形成极大的空隙，因此预制桩利用自身的重量就可以在基本上不对周边土体产生挤压的状态下插入达到设计深度。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对本发明等做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (7)

1.一种无挤土预制桩植入施工方法，其特征是，包括以下步骤：
1）使用动力头钻机对设计桩位的土层进行切削、搅拌并使土体破坏粉碎，所述被破坏粉碎的土体深度与要植入的预制桩的长度相对应，被破坏粉碎的土体截面面积大于预制桩外侧面的截面面积；
2）起吊预制桩，将预制桩对准植入被破坏粉碎的设计桩位土体中。
2.根据权利要求1所述的无挤土预制桩植入施工方法，其特征是，步骤1中的动力头钻机为单轴动力头钻机。
3.根据权利要求1所述的无挤土预制桩植入施工方法，其特征是，步骤1中的动力头钻机为多轴动力头钻机。
4.根据权利要求1所述的无挤土预制桩植入施工方法，其特征是，步骤2中采用履带式吊车起吊预制桩。
5.根据权利要求1所述的无挤土预制桩植入施工方法，其特征是，步骤2中采用压桩机起吊预制桩。
6.根据权利要求1所述的无挤土预制桩植入施工方法，其特征是，所述预制桩为实心桩，被破坏粉碎的土体截面面积大于实心桩的截面面积。
7.根据权利要求1所述的无挤土预制桩植入施工方法，其特征是，所述预制桩为空心管桩，被破坏的土体截面面积大于空心管桩的外侧面的截面面积。
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